高三下学期第五次模拟考试理科综合化学试题Word版附答案及解析Word文档格式.docx
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高三下学期第五次模拟考试理科综合化学试题Word版附答案及解析Word文档格式.docx
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B.30g葡萄糖和冰醋酸的混合物中含有的氢原子数为4NA
C.12g石墨烯(单层石墨)中含有六元环的个数为2NA
D.2.1gDTO中含有的质子数为NA
3.下列实验方案正确且能达到实验目的的是()
A.
证明碳酸的酸性比硅酸强
B.
验证草酸晶体是否含结晶水
C.
检验混合气体中H2S和CO2
D.
制备乙酸乙酯
4.香草醛是一种广泛使用的可食用香料,可通过如下方法合成。
下列说法正确的是()
A.物质Ⅰ的分子式为C7H7O2
B.CHCl3分子具有正四面体结构
C.物质Ⅰ、Ⅲ(香草醛)互为同系物
D.香草醛可发生取代反应、加成反应
5.如图是某另类元素周期表的一部分,下列说法正确的是()
A.简单阴离子的半径大小:
X>
Y>
Z
B.单质的氧化性:
C.Y的氢化物只有一种
D.X的最高价氧化物对应的水化物为强酸
6.氨硼烷(NH3·
BH3)电池可在常温下工作,装置如图所示。
未加入氨硼烷之前,两极室质量相等,电池反应为NH3·
BH3+3H2O2==NH4BO2+4H2O。
已知H2O2足量,下列说法正确的是()
A.正极的电极反应式为2H++2e-===H2↑
B.电池工作时,H+通过质子交换膜向负极移动
C.电池工作时,正、负极分别放出H2和NH3
D.工作足够长时间后,若左右两极室质量差为1.9g,则电路中转移0.6mol电子
7.已知H2A为二元弱酸。
室温时,配制一组c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)=0.100mol·
L-1的H2A和NaOH混合溶液,溶液中部分微粒的物质的量浓度随pH的变化曲线如下图所示。
下列指定溶液中微粒的物质的量浓度关系不正确的是()
A.pH=2的溶液中:
c(H2A)+c(A2-)>
c(HA-)
B.E点溶液中:
c(Na+)-c(HA-)<
0.100mol•L-1
C.c(Na+)=0.100mol·
L-1的溶液中:
c(H+)+c(H2A)=c(OH-)+c(A2-)
D.pH=7的溶液中:
c(Na+)>
2c(A2-)
第Ⅱ卷(非选择题共58分)
二、非选择题(本卷包括必考题和选考题两部分。
第8~10题为必考题,每个试题考生都必须作答。
第11~12题为选考题,考生根据要求作答。
)
(一)必考题
8.作为食品添加剂时,亚硝酸钠(NaNO2)可以增加肉类的鲜度,抑制微生物,保持肉制品的结构和营养价值;
但是过量摄入会导致中毒。
某实验小组设计实验制备亚硝酸钠并进行含量测定。
I.NaNO2制备
实验室以木炭、浓硝酸、Na2O2为主要原料按照如图所示装置制各亚硝酸钠(加热装置及部分夹持装置已略去),反应原理为:
2NO+Na2O2=2NaNO2
回答下列问题:
(1)连接好装置之后,下一步实验操作是______。
(2)B装置中铜的作用是______。
(3)E装置用于尾气处理,E中反应的离子方程式为______。
(4)实验结束阶段,熄灭酒精灯之后继续通入N2直至装置冷却。
此时通入N2的目的是_____。
Ⅱ.含量的测定
查阅资料可知:
酸性KMnO4溶液可将NO2-氧化为NO3-,MnO4还原成Mn2+。
(5)溶液配制:
称取装置D中反应后的固体4.000g,用新煮沸并冷却的蒸馏水在烧杯中溶解,完全溶解后,全部转移至250mL的_____中,加蒸馏水至_____。
滴定:
取25.00mL溶液于锥形瓶中,用0.1000mol/L酸性KMnO4溶液进行淌定,实验所得数据如下表所示:
(6)第4组实验数据出现异常,造成这种异常的原因可能是______(双项选择)。
A.锥形瓶洗净后未干燥B.滴定终点仰视读数
C.滴定终点俯视读数D.酸式滴定管用蒸馏水洗浄后未用标准液润洗
(7)根据表中数据,计算所得固体中亚硝酸钠的质量分数______%(保留2位小数)。
9.以红土镍矿(主要含有Fe2O3、FeO、NiO、SiO2等)为原料,获取净水剂黄钠铁矾[NaFe(SO4)2(OH)6]和纳米镍粉的部分工艺流程如下:
(1)“酸浸”过程,为提高铁和镍元素的浸出率,可采取的措施有___________(写出两种)。
(2)“过滤Ⅰ”滤渣的主要成分是______。
(3)“氧化”过程欲使0.3molFe2+转变为Fe3+,则需氧化剂NaClO至少为________mol。
(4)“沉铁”过程中加入碳酸钠调节浴液的pH至2,生成黃钠铁矾沉淀,写出该反应的化学方程式______。
若碳酸钠过多会导致生成的沉淀由黄钠铁矾转变为_____(填化学式)。
(5)向“过滤Ⅱ”所得滤液(富含Ni2+)中加入N2H4·
H2O,在不同浓度的氢氧化钠溶液中反应,含镍产物的XRD图谱如下图所示(XRD图谱可用于判断某晶态物质是否存在,不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同)。
欲制得高纯纳米镍粉最适宜的NaOH的物质的量浓度为_____。
写出该条件下制备纳米镍粉同时生成N2的离子方程式_____。
(6)高铁酸盐也是一种优良的含铁净水剂,J.C.Poggendor早在1841年利用纯铁作电极插入浓的NaOH溶液电解制得Na2FeO4,阳极生成FeO42-的电极反应式为______;
Deininger等对其进行改进,在阴、阳电极间设置阳离子交换膜,有效提高了产率,阳离子交换膜的作用是_______。
10.随着石油资源的日益枯竭,天然气的廾发利用越来越受到重视。
CH4/CO2催化重整制备合成气(CO和H2)是温室气体CO2和CH4资源化利用的重要途径之一,并受了国内外研究人员的高度重视。
(1)已知:
①CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g)△H1=+205.9kJ·
mol-1
②CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)△H2=-41.2kJ·
CH4/CO2催化重整反应为CH4(g)+CO2(g)
2CO(g)+2H2(g)△H
该催化重整反应的△H=______kJ·
mol-1。
要缩短该反应达到平衡的时间并提高H2的产率可采取的措施为_____。
(2)向2L刚性密闭容器中充入2molCH4和2molCO2进行催化重整反应,不同温度下平衡体系中CH4和CO的体积分数(
)随温度变化如下表所示。
已知b>
a>
c,则T1______T2(填“>
”“<
”或“=”)。
T1下该反应的平衡常数K=_______(mol2·
L-2)
(3)实验硏究表明,载体对催化剂性能起着极为重要的作用,在压强0.03MPa,温度750℃条件下,载体对镍基催化剂性能的影响相关数据如下表:
由上表判断,应选择载体为_______(填化学式),理由是________。
(4)现有温度相同的I、Ⅱ、Ⅲ三个恒压密闭容器,均充入2molCH4(g)和2molCO2(g)进行反应,三个容器的反应压强分别为p1atm、p2atm、p3atm,在其他条件相同的情况下,反应均进行到tmin时,CO2的体积分数如图所示,此时I、Ⅱ、Ⅲ个容器中一定处于化学平衡状态的是_______。
(5)利用合成气为原料合成甲醇,其反应为CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g),在一定温度下查得该反应的相关数据如下表所示:
该反应速率的通式为ν正=k正cm(CO)·
cn(H2)(k正是与温度有关的速率常数)。
由表中数据可确定反应速率的通式中n=____(取正整数)。
若该温度下平衡时组别1的产率为25%,则组别1平衡时的v正=______(保留1位小数)。
(二)选考题
11、[化学—选修3:
物质结构与性质]
英国曼彻斯特大学科学家安德烈·
海姆和康斯坦丁·
诺沃肖洛夫。
共同工作多年的二人因“突破性地”用撕裂的方法从石墨中成功获得超薄材料石墨烯而获奖。
制备石墨烯方法有石墨剥离法、化学气相沉积法等。
石墨烯的球棍模型示意图如图:
(1)下列有关石墨烯说法正确的是______。
a.12g石墨烯含
键数为NA
b.石墨烯分子中所有原子可以处于同一平面
c.从石墨剥离得石墨烯需克服石墨层与层之间的分子间作用力
d.石墨烯中每个C原子连接3个六元环,每个六元环占有6个C原子
(2)化学气相沉积法是获得大量石墨烯的有效方法之一,催化剂为金、铜、钴等金属或合金,含碳源可以是甲烷、乙炔、苯、乙醇或酞菁等中的一种或任意组合。
①基态铜原子能量最高的电子占据的能级符号是_____;
第四周期元素中,最外层电子数与铜相同的元素还有______。
②下列分子属于非极性分子的是______。
a.甲烷b.二氯甲烷c.苯d.乙醇
③乙醇的沸点要高于相对分子质量比它还高的丁烷,请解释原因______。
④酞菁与酞菁铜染料分子结构如下图1,酞菁分子中碳原子采用的杂化方式是______。
⑤金与铜可形成的金属互化物合金(如上图2),它的化学式可表示为______;
在Au周围最近并距离相等的Cu有______个,若2个Cu原子核的最小距离为dpm,该晶体的密度可以表示为______g/cm3。
(阿伏加德罗常数用NA表示)
12、[化学—选修5:
有机化学基础]
防晒剂(M)CH3O
CH=CHCOOCH2CH2CH2CH3的合成路线如下,根据信息回答下列问题:
已知:
(1)通常在同一个碳原子上连有两个羟基不稳定,易脱水形成羰基;
(2)
(1)M中醚键是一种极其稳定的化学键,除此之外还含有官能团的名称为_______________。
(2)A的核磁共振氢谱中显示有_____种吸收峰;
物质B的名称______________。
(3)C
的结构简式______;
D→E转化过程中第①步的化学反应方程式____________________。
(4)完成V的反应条件是_________;
IV
的反应类型为______________________。
(5)A也是合成阿司匹林(
)的原料,
有多种同分异构体。
写出符合下列条件的同分异构体的结构简式____________(任写出一种
)。
a.苯环上有3
个取代基b.仅属于酯类,能发生银镜反应,且每摩该物质反应时最多能生成4molAgc.苯环上的一氯代物有两种
(6)以F及乙醛为原料,合成防哂剂CH3O
CH=CHCOOCH2CH2CH2CH3的路线为_______(用流程图表示)。
流程示例:
CH2=CH2
CH3CH2Br
CH3CH2OH
答案及解析
1.【答案】D
【解析】分析:
根据鼻冲水贮存在玻璃瓶中可知鼻冲水不是氢氟酸,根据性质可判断其易挥发,又因为宜外用,勿服,因此可判断应该是氨水,据此解答。
详解:
A.氨水显碱性,滴入酚酞溶液中,溶液变红色,A错误;
B.氨水中含NH3、H2O、NH3•H2O、H+、NH4+、OH-,含有分子和离子的种类为6种,B错误;
C.由鼻冲水(氨水)可知,氨水为混合物,而弱电解质为化合物,则氨水不是弱电解质,而一水合氨为弱电解质,C错误;
D.氨水显弱碱性,不能溶解二氧化硅,D正确。
答案选D。
2.【答案】D
【解析】
【详解】A、1mol铁在一定条件下分别与氧气、氯气、硫完全反应,与氧气生成四氧化三铁,转移了
mol电子,与氯气反应生成氯化铁,转移了3mol电子,与S反应生成FeS,转移了2mol电子,故A错误;
B、葡萄糖和冰醋酸最简式相同为CH2O,30g葡萄糖和冰醋酸的混合物含有原子团CH2O的物质的量=
=1mol,含有的氢原子数为2NA,故B错误;
C、石墨烯中每一个六元环平均含有2个碳原子,故12g石墨烯即1mol石墨中含1molC原子,含有0.5mol六元环,即0.5NA个六元环,故C错误;
D.2.1gDTO的物质的量为
=0.1mol,而一个DTO中含10个质子,故0.1molDTO中含NA个质子,故D正确;
3.【答案】C
【详解】A.盐酸挥发出的HCl也能和硅酸钠反应,应先除去,A项错误;
B.草酸受热易熔化,所以试管口不能向下倾斜,且草酸受热分解也会产生水,B项错误;
C.足量酸性高锰酸钾溶液可检验并除去H2S,可通过澄清石灰水变浑浊检验CO2的存在,C项正确;
D.导管不能插入饱和碳酸钠溶液中,否则会引起倒吸,D项错误;
所以答案选择C项。
4.【答案】D
【详解】A.物质Ⅰ(
)的分子式为C7H8O2,故A错误;
B.C-H、C-Cl的键长不同,CHCl3分子是四面体结构,而不是正四面体结构,故B错误;
C.物质Ⅰ、Ⅲ结构不相似,Ⅲ含有醛基,二者不是同系物,故C错误;
D.香草醛中含有苯环、羟基和醛基,则可发生取代、加成反应,故D正确;
5.【答案】A
【分析】
根据周期表中元素的排列规律可知:
X为P元素,Y为N元素,Z为O元素,结合元素周期律分析判断。
【详解】周期表中元素的排列规律可知:
X为P元素,Y为N元素,Z为O元素。
A.一般而言,电子层数越多,半径越大,电子层数相同,原子序数越大,半径越小,离子半径的大小:
X>Y>Z,故A正确;
B.元素的非金属性越强,单质的氧化性越强,单质的氧化性X<Y<Z,故B错误;
C.N的氢化物不只有一种,可以是氨气、联氨等氢化物,故C错误;
D.P的最高价氧化物对应的水化物为磷酸,属于中强酸,故D错误;
【点睛】理解元素的排列规律,正确判断元素是解题的关键,本题的易错点为C,要注意肼也是N的氢化物。
6.【答案】D
根据氨硼烷(NH3•BH3)电池工作时的总反应为NH3•BH3+3H2O2═NH4BO2+4H2O可知,左侧NH3•BH3为负极,失电子发生氧化反应,电极反应式为NH3•BH3+2H2O-6e-=NH4BO2+6H+,右侧为正极,H2O2得到电子发生还原反应,电极反应式为3H2O2+6H++6e-═6H2O,据此分析解答。
【详解】A.右侧为正极,H2O2得到电子发生还原反应,电极反应式为H2O2+2H++2e-=2H2O,故A错误;
B.放电时,阳离子向正极移动,所以H+通过质子交换膜向正极移动,故B错误;
C.电池工作时,负极的电极反应式为NH3•BH3+2H2O-6e-=NH4BO2+6H+,正极电极反应式为3H2O2+6H++6e-═6H2O,不能放出H2和NH3,故C错误;
D.未加入氨硼烷之前,两极室质量相等,通入氨硼烷后,负极的电极反应式为NH3•BH3+2H2O-6e-=NH4BO2+6H+,正极的电极反应式为3H2O2+6H++6e-═6H2O,假定转移6mol电子,则左室质量增加=31g-6g=25g,右室质量增加6g,两极室质量相差19g,则理论上转移0.6mol电子,工作一段时间后,若左右两极室质量差为1.9
g,故D正确;
7.【答案】A
A、根据图像,可以得知pH=2时c(HA-)>
c(H2A)+c(A2-),故A说法错误;
B、E点:
c(A2-)=c(HA-),根据电荷守恒:
c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HA-)+2c(A2-),此时的溶质为Na2A、NaHA,根据物料守恒,2n(Na+)=3n(A),即2c(Na+)=3c(A2-)+3c(HA-)+3c(H2A),两式合并,得到c(Na+)-c(HA-)=[c(HA-)+3c(H2A)+c(A2-)]/2,即c(Na+)-c(HA-)=0.1+c(H2A),c(Na+)-c(HA-)<
0.100mol·
L-1,故B说法正确;
C、根据物料守恒和电荷守恒分析,当c(Na+)=0.1mol·
L-1溶液中:
c(H+)+c(H2A)=c(OH-)+c(A2-),故C说法正确;
D、根据电荷守恒,c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HA-)+2c(A2-),pH=7,说明c(H+)=c(OH-),即c(Na+)=c(HA-)+2c(A2-),因此有c(Na+)>
2c(A2-),故D说法正确。
8.【答案】
(1).检查(装置)气密性
(2).Cu可以和NO2和H2O反应生成的HNO3反应,提高NO的产率(3).5NO+3MnO4-+4H+=5NO3-+3Mn2++2H2O(4).将装置中的NO全部排入E装置吸收,并防止倒吸(5).容量瓶(6).刻度线(7).B、D(8).94.88
(1)实验中有气体参加时,组装好仪器后需检查装置气密性;
(2)铜可以与二氧化氮和水反应制备NO;
(3)尾气中的NO具有还原性,可被酸性高锰酸钾氧化吸收;
(4)氮气可将装置中的NO全部排进尾气处理装置,并防止倒吸,据此分析;
(5)按配制一定物质的量浓度的溶液的基本步骤回答;
(6)根据操作不当对标准液浓度带来的影响作答;
(7)根据数据可得KMnO4溶液的平均体积,则结合电子守恒定律找出关系式2MnO4-~5NO2-,据此分析作答。
【详解】
(1)由于该实验中有气体参加,所以在组装好仪器后首先要检查装置的气密性,再装药品,
故答案为:
检查(装置)气密性;
(2)装置B中是A装置生成的二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮,3NO2+H2O=2HNO3+NO,硝酸和铜反应生成硝酸铜,一氧化氮和水,因此B装置中铜的作用是铜可以和二氧化氮与水反应生成的硝酸反应,提高NO产率,
Cu可以和NO2和H2O反应生成的HNO3反应,提高NO的产率;
(3)酸性高锰酸钾作为尾气处理溶液可与NO发生氧化还原反应,其离子方程式为:
5NO+3MnO4-+4H+=5NO3-+3Mn2++2H2O,
5NO+3MnO4-+4H+=5NO3-+3Mn2++2H2O;
(4)因为NO有毒,所以最后需要利用氮气把剩余的NO全部排入酸性高锰酸钾溶液中,并防止倒吸,
将装置中的NO全部排入E装置吸收,并防止倒吸;
(5)配制溶液时将固体称量、溶解、冷却后,需转移到250mL的容量瓶中,再加蒸馏水,再定容至刻度线,最后摇匀贴标签,
容量瓶;
刻度线;
(6)表格中第4组标准液的体积偏大,则
A.锥形瓶洗净后未干燥对测定结果无影响,A项错误;
B.滴定结束仰视读数,导致末读数据增大,体积差增大,高锰酸钾消耗的体积偏大,B项正确;
C.滴定结束俯视读数,导致末读数据减小,体积差值减小,高锰酸钾消耗的体积偏小,C项错误;
D.酸式滴定管用蒸馏水洗净后未用标准液润洗,导致消耗标准液的体积偏大,即导致高锰酸钾浓度偏低,所以用的体积偏大,D项正确;
B、D;
(7)根据数据可得KMnO4溶液的平均体积为
,根据得失电子守恒可知关系式为2MnO4-~5NO2-,所以m(NaNO2)=0.022L×
0.1000mol/L×
×
5/2×
69=3.795g,所以质量分数为
=94.875%
94.88%,
9.【答案】
(1).提高反应温度、适当增大硫酸浓度、将原料粉碎、搅拌等(任答两条)
(2).SiO2(3).0.15(4).2Fe2(SO4)3+6Na2CO3+6H2O=2NaFe(SO4)2(OH)6+5Na2SO4+6CO2↑(5).Fe(OH)3(6).0.015mol/L(7).N2H4·
H2O+2Ni2++4OH-=2Ni+N2↑+5H2O(或N2H4+2Ni2++4OH-=2Ni+N2↑+4H2O)(8).Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O(9).避免FeO42-在阴极上被还原
(1)依据提高原料利用率与化学反应速率的影响因素作答;
(2)红土镍矿中只有二氧化硅不溶于硫酸;
(3)依据氧化还原反应规律与得失电子数守恒计算;
(4)加入碳酸钠“沉铁”生成NaFe(SO4)2(OH)6,依据元素守恒定律书写化学方程式;
碳酸钠过多会使溶液显碱性,据此分析;
(5)根据图示信息,找出Ni晶体的衍射峰强度较强对应的氢氧化钠的浓度;
依据氧化还原反应规律分析作答;
(6)根据电解原理以及实验目的,Fe作阳极,电解质为NaOH,阳极Fe失电子发生氧化反应生成FeO42-;
阳离子交换膜可防止FeO42-在阴极被还原,提高了产率。
(1)可通过提高反应温度、适当增大硫酸浓度、将原料粉碎、搅拌等提高铁和镍元素的浸出率,
提高反应温度、适当增大硫酸浓度、将原料粉碎、搅拌等(任答两条);
(2)Fe2O3、FeO、NiO、SiO2经过“酸浸”后,溶液存在Fe3+、Fe2+和Ni2+,只有SiO2不溶于硫酸,作为滤渣被过滤出来,
SiO2;
(3)NaClO做氧化剂会将Fe2+氧化为Fe3+,Cl元素由+1价降低到-1价,则易知2Fe2+
NaClO,则0.3molFe2+转变为Fe3+,则需氧化剂NaClO至少为0.15mol,
0.15;
(4)NaClO氧化后,溶液中溶质为Fe2(SO4)3,继续在“沉铁”过程中加入碳酸钠调节浴液的pH至2,生成黃钠铁矾沉淀,则化学方程式为:
2Fe2(SO4)3+6Na2CO3+6H2O=2NaFe(SO4)2(OH)6+5Na2SO4+6CO2↑,碳酸钠过多,溶液酸性减弱,使pH增大,极易生成Fe(OH)3沉淀,
2Fe2(SO4)3+6Na2CO3+6H2O=2NaFe(SO4)2(OH)6+5Na2SO4+6CO2↑;
Fe(OH)3;
(5)根据图示数据可以看出,氢氧化钠浓度为0.015mol/L时,仅出现Ni衍射峰,因此制得高纯纳米镍粉最适宜的NaOH的物质的量浓度为0.015mol/L,则碱性条件下制备纳米镍粉同时生成N2的离子方程式为:
N2H4·
H2O+2Ni2++4OH-=2Ni+N2↑+5H
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